A International Rectfier (www.irf.com) conta na sua linha de produtos desde o início desse ano, com uma nova família da chaves de potência para uso automotivo. (2006)
Essas chaves inteligentes (high side intelligente power swithes ou IPS) visam obter maior densidade de potência e melhor tempo de respostas em aplicações que envolvam o gerenciamento de energia.
A nova família designada por IPS60xx foi projetada especificamente para aplicações automotivas como controle de iluminação, controle de solenóides, transmissão e caixas de redução, motores DC sem escovas para controle de assentos, janelas, limpadores de pára-brisas, etc.
A nova família de MOSFETs de potência, possui recursos de proteção incluídos para sobre-corrente, sobre-temperatura , ESD e amortecimento ativo. Isso possibilita sua utilização direta com cargas indutivas sem a necessidade de componentes adicionais.
Os novos componentes possuem ainda uma proteção contra inversão acidental da bateria, com a condução do MOSFET evitando assim que o diodo de proteção conduza uma corrente intensa. Na figura 1 mostramos o percurso da corrente pelo dispositivo no caso de uma inversão acidental da polaridade da bateria.
Além disso, os novos dispositivos IPS possuem um recurso de feedback que permite que ele envie informações a um microcontrolador que então pode monitorar falhas básicas como carga aberta ou curto-circuito.
Os 5 dispositivos estão disponíveis em diversos invólucros conforme a seguinte tabela:
|
componente |
Invólucro |
Rds(on) max |
Vclamp min |
Limitação de sobrecorrente típica |
Nível de qualidade |
|
TO-220, D-PAK, D2PAK |
14 |
37 |
60 |
Q100, MSL1 |
|
|
TO-220, D-PAK, D2PAK |
30 |
37 |
32 |
Q100, MSL1 |
|
|
TO-220, D-PAK, D2PAK |
60 |
37 |
16 |
Q100, MSL1 |
|
|
D-PAK |
130 |
37 |
7 |
Q100, MSL1 |
|
|
SO-8 |
130 |
37 |
7 |
Q100, MSL2 |
Na figura 1 temos uma conexão típica de um desses dispositivos, o IPS6011..
Vdiag é a tensão de diagnóstico que permite acompanhar o estado da carga controlada, detectando-se curtos e aberturas.
Na figura 3 mostramos a ligação de um resistor pull-up necessário à detecção da carga aberta numa aplicação típica.
Características do IPS6011:
Rds(on): 14 mΩ (max)
Vclamp; 39 V
I limite: 60 A
Carga aberta: 3V/2,4 A
Pd: 25 W
Iout: 18 A (max)
Freqüência máxima de comutação: 300 Hz
Na figura 4 temos o circuito equivalente interno do componente tomado como exemplo, onde podemos ver sua complexidade, atestando que se trata mesmo de uma chave inteligente e não apenas um simples MOSFET de potência
